Un equipo de científicos de Gladstone y sus socios en Xyphos Biosciences, Inc. describen una nueva forma de atacar las células infectadas por el VIH en la edición de esta semana de la revista Cell. El trabajo muestra una nueva versión de CAR-T, la tecnología conocida porsus recientes éxitos en la lucha contra el cáncer de sangre. Con las mejoras que le otorgan una mayor cobertura y versatilidad, la nueva tecnología, llamada convertibleCAR®, es muy prometedora en varias áreas terapéuticas, particularmente en la lucha contra el VIH, ya que podría usarse para reducir eldepósito de células infectadas que persiste en pacientes bajo terapia antirretroviral.
La terapia antirretroviral ART suprime la infección por VIH pero no erradica el virus de sus huéspedes. Algunos virus se esconden dentro de las células, formando lo que se denomina reservorio de VIH latente. Desde este escondite, el virus está preparado para reiniciar una infección mortaltan pronto como el paciente interrumpe el tratamiento, lo que obliga a los pacientes a adherirse a un régimen de píldoras ART diarias de por vida.
El reservorio latente es la principal barrera para la cura del VIH / SIDA, y su objetivo ha sido un objetivo de larga data para Warner C. Greene, MD, PhD, director del Centro de Investigación de Cura del VIH en los Institutos Gladstone y seniorautor del nuevo estudio: cuanto más grande es el reservorio, más difícil es controlarlo y más rápido se recupera el virus tras la interrupción del tratamiento.
"Nuestros esfuerzos se centran en reducir el reservorio latente y diseñar una respuesta inmune que pueda controlar el reservorio más pequeño, permitiendo la interrupción de la terapia antirretroviral. Esta 'estrategia de reducción y control' podría conducir a una remisión sostenida del VIH o uncura funcional ", dijo Greene, quien también es el distinguido profesor de medicina traslacional Nick y Sue Hellmann, y profesor de medicina, microbiología e inmunología en la Universidad de California en San Francisco.
La tecnología CAR-T convencional implica diseñar una forma de células inmunes, conocidas como células T citotóxicas, para expresar en su superficie una versión reducida de un anticuerpo. Esta porción de anticuerpo permite que la célula T citotóxica se aloje en su célula objetivo- por ejemplo, una célula leucémica - y para atacarla y destruirla. Pero para cada nuevo patógeno o célula cancerosa, se debe fabricar una nueva célula CAR-T convencional, con un nuevo anticuerpo dirigido en su superficie.y costoso
Por el contrario, la tecnología convertibleCAR hace posible combinar la célula T citotóxica "asesina" con cualquier número de anticuerpos. Esta característica es crucial para combatir un patógeno como el VIH, del cual se sabe que existen cientos de variantes diferentes.
"Esta tecnología flexible tiene el potencial de revolucionar el sistema CAR-T al permitir un suministro único de células CAR convertibles al paciente y darle al médico la capacidad de administrar el anticuerpo o cóctel de anticuerpos más adecuado para tratar la enfermedad del paciente, ya sea VIH / SIDA o una leucemia ", dijo Greene.
Tales aplicaciones son prometedoras, pero están en desarrollo temprano.
"Este estudio es un experimento de prueba de concepto, donde mostramos que es posible combinar un tipo prometedor de anticuerpo contra el VIH, conocido como 'anticuerpos ampliamente neutralizantes', con células CAR convertibles para atacar con éxito el reservorio", dijoGreene.
James Knighton, CEO y cofundador de Xyphos, donde se inventó el convertibleCAR, está de acuerdo: "Los resultados generados a través de este proyecto proporcionan una validación notable de la tecnología y ofrecen el potencial de cambiar la forma en que se trata la enfermedad hoy en día".
Un arma modular para un enemigo que cambia de forma
Las células CAR-T convencionales han demostrado ser notablemente exitosas en inducir la remisión de los cánceres de sangre, como los linfomas y la leucemia infantil.
Pero como terapia contra la infección por VIH, las células CAR-T convencionales no son perfectas.
"Algunas deficiencias de CAR-T convencional", como explicó Eytan Herzig, científico en el laboratorio de Greene y primer autor del estudio, "es que están diseñadas para atacar una sola molécula en las células cancerosas, y que no se pueden controlar una vezinyectado en el cuerpo de un paciente "
El VIH es un cambiador de forma rápido que se sabe que evade todas las formas de terapia con un solo fármaco. Una persona infectada alberga una gran cantidad de formas diferentes. No habría éxito a largo plazo con una célula CAR-T que porta un solo anticuerpo comoun arma contra el VIH.
Los científicos de Xyphos superaron muchas de estas deficiencias al separar el anticuerpo dirigido de la célula citotóxica asesina.
"Diseñamos la célula CAR convertible para que la célula T expresara en su superficie una proteína receptora humana llamada NKG2D que había sido modificada mínimamente", explicó David W. Martin, MD, director científico de Xyphos. Ese receptor NKG2D modificado puede girarla célula T en un potente asesino, pero solo cuando se une a su compañero. Su compañero es una proteína llamada MIC-A, que los científicos de Xyphos recortaron y modificaron para que se uniera exclusivamente al receptor NKG2D modificado en la célula convertible CAR. Los científicos de Xyphosluego lo fusionó con la base del anticuerpo dirigido, creando lo que ellos llaman un MicAbody®. Como resultado, el MicAbody dirigido se une estrecha y exclusivamente a la célula CAR convertible.
"Un MicAbody es una solución elegante y mucho más fácil de crear y producir en masa que una célula CAR-T completamente nueva", continuó Martin. En lugar de necesitar una célula CAR diferente para cada objetivo, los científicos pueden administrar una sola célula CAR convertibley combinarlo con los MicAbodies de su elección.
Además, la combinación de NKG2D-Mic modificada proporciona un medio conveniente para entregar un interruptor de muerte si las células CAR-T no autorizadas deben eliminarse, o un refuerzo si las células deben activarse después de un largo descanso.
"Debido a que es modular, creemos que el convertible CAR será más seguro, más versátil y susceptible de control externo que el CAR-T convencional", dijo Martin.
¿Pero la tecnología funcionaría en algo más allá de los cánceres de sangre para los que se desarrolló originalmente?
Una combinación poderosa
En sus esfuerzos continuos para abordar el reservorio de VIH latente, Herzig y Greene habían estado probando anticuerpos anti-VIH llamados "anticuerpos ampliamente neutralizantes" o bNAbs, en lenguaje de laboratorio.
"Se llaman anticuerpos ampliamente neutralizantes porque no solo neutralizan una cepa específica de virus; neutralizan una gran cantidad de cepas", explicó Herzig.
Pero los bNAbs por sí solos no son suficientes para matar las células infectadas por el VIH. Necesitan células T asesinas, y el problema en los pacientes infectados por el VIH es que sus células T asesinas están agotadas, o que el reservorio latente contiene virus resistentes a estoscélulas.
Herzig y Greene razonaron que al combinar bNAbs y células convertibles CAR, podrían obtener el poder asesino que necesitaban.
Colaboraron con científicos de Xyphos para crear MicAbodies a partir de bNAbs, y realizaron pruebas de células CAR convertibles combinadas con Mic-bNAbs en varios ensayos de laboratorio.
Herzig probó estas combinaciones en varios tipos de células T CD4, los objetivos naturales del VIH, infectados en el laboratorio con varias cepas de VIH. En particular, utilizó una preparación celular derivada de las amígdalas humanas; se sabe que las células T de las amígdalasser un depósito latente. Quería asegurarse de que la combinación convertible CAR / Mic-bNAb mataría a los tipos de células T representativos del depósito latente real.
Los resultados fueron notables: las células CAR convertibles combinadas con Mic-bNAbs mataron específicamente a las células T CD4 infectadas, pero no a las células no infectadas. Solo mataron a las células infectadas cuando se combinaron con Mic-bNAbs y no cuando se agregaron solas o combinadas con MicAbodies no dirigidos aVIH. Mataron a las células T CD4 infectadas en el laboratorio con una variedad de cepas de virus. Y cuando se combinaron con un Mic-bNAb y un MicAbody dirigido a las células cancerosas, las células CAR convertibles podrían matar eficazmente tanto las células cancerosas como las células infectadas por el VIH mezcladasen la misma cultura.
En otras palabras, convertibleCAR estaba demostrando exactamente la versatilidad y especificidad para la que había sido diseñado.
Finalmente, Herzig y Greene probaron si la plataforma convertibleCAR / Mic-bNAb podría atacar el reservorio latente presente en la sangre de las personas infectadas con VIH en ART. Para hacer que estas células sean visibles para las células convertiblesCAR, primero se tuvieron que activar los cultivoscon compuestos conocidos como "agentes de inversión de latencia" fuertes
Dentro de las 48 horas de exposición, más de la mitad de las células activadas que expresan el VIH habían sido eliminadas.
"Esta plataforma tiene una gran promesa", concluyó Greene.
La perspectiva
Pero quedan muchos obstáculos antes de que esta tecnología pueda ingresar a la clínica.
Por un lado, dado que el reservorio latente es normalmente invisible para el sistema inmune, primero debe activarse para producir proteínas virales que los bNAbs puedan ver y detectar. La actual cornucopia de compuestos que pueden despertar las células del reservorio, los agentes de reversión de latencia, incluye productos químicos que son efectivos pero demasiado tóxicos para usarse en pacientes, o compuestos que son seguros pero no muy potentes.
"Pero si podemos activar del 5 al 10 por ciento del reservorio a la vez y matarlo con un descapotable armado con MicAbodies repetidamente y regularmente, con el tiempo podríamos reducir significativamente el reservorio", dijo Herzig.
"Aún así, se necesitan mejores agentes reactivadores", dijo Greene.
Además, las células CAR convertibles producidas en el laboratorio pueden desencadenar respuestas inmunes no deseadas en el huésped, a menos que se deriven de las propias células del paciente. Esa es una propuesta costosa. Xyphos actualmente está explorando células donantes universales, células que están genéticamente modificadas para evitaratacar o ser rechazado por las células del paciente, lo que podría conducir a una sola célula CAR convertible para todos los pacientes, todos los objetivos y múltiples enfermedades.
Con estos avances, la promesa de convertibleCAR combinada con bNAbs es innegable.
"La tecnología ConvertibleCAR podría ayudar a impulsar el progreso hacia la cura del VIH, especialmente ahora que se está logrando un gran progreso en la creación de células donantes universales. Estas células eventualmente reducirán el alto costo actual de este enfoque", dijo Greene.
Además, "la posibilidad de multiplexar una sola célula CAR convertible con varios MicAbodies hace que esta plataforma sea bastante prometedora para abordar otras afecciones asociadas con variantes de múltiples células o patógenos, en particular el cáncer, y para evitar el problema universal de la resistencia a los medicamentos".dijo Knighton.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institutos Gladstone . Original escrito por Françoise Chanut. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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